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加載
當我們要使用一個類的時候，要通過ClassLoader將類加載到內存中
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「類加載階段主要完成如下三件事情」
- 通過全類名，獲取類的二進制流
- 解析類的二進制流為方法區(qū)內的數據結構
- 創(chuàng)建一個java.lang.Class類的實例，表示該類型，作為方法區(qū)這個類的訪問入口
「通過全類名，獲取類的二進制流的方式有很多種」
- 從zip壓縮包中獲取
- 從網絡中獲取
- 運行時計算生成，如動態(tài)代理技術
- ...
「對于非數組類型的加載階段，即可以使用Java虛擬機內置的類加載器去完成，也可以使用用戶自定義的類加載器去完成」
鏈接
「鏈接這個階段主要分為3個部分，驗證，準備，解析」
驗證
「驗證階段主要是確保Class文件的格式正確，運行時不會危害虛擬機的安全」
驗證階段的規(guī)則很多，但大致分為如下4個階段
「具體詳細的內容，我就不詳細解釋了，可以看《深入理解Java虛擬機》，本篇文章偏向于做一個總結，把握類加載的一個整體流程，而不對細節(jié)進行闡述」
準備
「準備階段主要是為類的靜態(tài)變量分配內存，并將其初始化為默認值」
常見的數據類型的默認值如下
| 數據類型 | 默認值 |
|---|---|
| byte | (byte)0 |
| short | (short)0 |
| int | 0 |
| long | 0L |
| float | 0.0f |
| double | 0.0d |
| boolean | false |
| char | '\u0000' |
| reference | null |
「如果類靜態(tài)變量的字段屬性表中存在ConstantValue屬性，則直接執(zhí)行賦值語句」
那么什么情況下類靜態(tài)變量的字段屬性表中存在ConstantValue屬性呢?
- 類靜態(tài)變量為基本數據類型，并且被final修飾
- 類靜態(tài)變量為String類型，被final修飾，并且以字面量的形式賦值
為了方便查看Class文件的字節(jié)碼，我在IDEA中下載了一個插件jclasslib Bytecode viewer，非常方便。用如下代碼通過字節(jié)碼的形式驗證一下
- public class Person {
- private static int age = 10;
- private static final int length = 160;
- private static final String name = "name";
- private static final String loc = new String("loc");
- }
「所以length和name屬性在準備階段就會賦值為ConstantValue指定的值」
「那么age和loc屬性會在哪個階段賦值呢?是在初始化階段，后面會詳細介紹哈」
解析
「將類，接口，字段和方法的符號引用(在常量池中)轉為直接引用」符號引用：用一組符號來描述所引用的目標 直接引用;直接指向指向目標的指針
加入我寫了一個如下的類
- public class Student {
- private String name;
- private int age;
- public String getName() {
- return this.name;
- }
- }
以字段為例，name和age對應的對象并不是直接指向內存地址，而是用字符串來進行描述(即符號引用)。解析階段就是將這些描述轉為直接指向目標的指針(即直接引用)
初始化
「執(zhí)行類靜態(tài)成員變量賦值語句和靜態(tài)代碼塊中的語句」
我們把上面的Student代碼改成如下形式
- public class Student {
- private String name;
- private int age = 10;
- private static int gender = 1;
- {
- System.out.println("構造代碼塊");
- }
- static {
- System.out.println("靜態(tài)代碼塊");
- }
- public Student() {
- System.out.println("構造函數");
- }
- public String getName() {
- return this.name;
- }
- }
可以看到字節(jié)碼中包含了3個方法，getName方法我們知道，
從字節(jié)碼的角度分析一波
「
從字節(jié)碼可以看到 方法的主要邏輯為
- 調用父類的 方法
- 非靜態(tài)成員變量賦值
- 執(zhí)行構造代碼塊
- 執(zhí)行構造函數
「
從字節(jié)碼可以看到 方法的主要邏輯為
- 執(zhí)行靜態(tài)變量的賦值語句
- 執(zhí)行靜態(tài)代碼塊中的語句
- 需要注意的一點是，「Java虛擬機會保證子類的 方法執(zhí)行前，父類的 方法已經執(zhí)行完畢」
「理解 和 方法的作用還是很有必要的，因為經常有些面試題問靜態(tài)代碼塊，構造代碼塊，構造函數的執(zhí)行順序。」
我這里就直接總結一下結論，大家可以寫demo驗證一下
「沒有繼承情況的執(zhí)行順序」
- 靜態(tài)代碼塊和靜態(tài)成員變量，執(zhí)行順序由編寫順序決定(只會執(zhí)行一次哈)
- 構造代碼塊和非靜態(tài)成員變量，執(zhí)行順序由編寫順序決定
- 構造函數
「有繼承情況的執(zhí)行順序」
- 父類的靜態(tài)(靜態(tài)代碼塊，靜態(tài)成員變量)，子類的靜態(tài)(靜態(tài)代碼塊，靜態(tài)成員變量)(只會執(zhí)行一次哈)
- 父類的非靜態(tài)(構造代碼塊，非靜態(tài)成員變量)，父類的構造函數
- 子類的非靜態(tài)(構造代碼塊，非靜態(tài)成員變量)，子類的構造函數
卸載
垃圾收集不僅發(fā)生在堆中，方法區(qū)上也會發(fā)生。但是對方法區(qū)的類型數據回收的條件比較苛刻
以下圖為例，想回收方法區(qū)中的Simple類
- 需要保證堆中的Sample類及其子類都已經被回收
- 加載Sample類的MyClassLoader已經被回收
- Sample類對應的Class對象已經被回收
可以看到對方法區(qū)的類型數據回收的條件比較苛刻，但是收效甚微，所以有些垃圾收集器不會對方法區(qū)的類型數據進行回收
總結
類加載過程
變量的賦值過程
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網站欄目：面試官：說一下類加載的過程
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